Сторм Данлоп - Азбука звездного неба

• Название: Азбука звездного неба
• Автор: Сторм Данлоп
• Издательство: Мир
• Жанр: Физика
• Год: 1990

Книга известного английского популяризатора астрономии, члена Королевского астрономического общества Сторма Данлопа представляет собой увлекательный путеводитель по звездному небу. Автор подробно рассказывает о разнообразных небесных объектах, дает полезные практические советы по их наблюдению и изучению. Прекрасные фотографии, карты, таблицы, дополняя изложенное, способствуют его более глубокому пониманию.

Адресована любителям астрономии - от учащихся средних школ до специалистов, особенно полезна преподавателям астрономии, руководителям астрономических кружков, популяризаторам науки.

---

Малые планеты

Малые планеты, или, как их иначе называют, астероиды, сосредоточены в основном между орбитами Марса и Юпитера. Это сравнительно небольшие небесные тела; три самых крупных из них: Церера (Ceres), имеющая диаметр около 1000 км, Паллада (Pallas) и Веста (Vesta) диаметром около 540 км каждая. Астероиды — довольно слабые объекты. Самый яркий из них, Весту, иногда можно видеть даже невооруженным глазом; яркость еще примерно двух десятков астероидов в период противостояний может превышать 1m. Многих астрономов-любителей при наблюдениях малых планет особенно привлекают их поиск и последующее слежение за перемещением среди звезд. Вообще говоря, умение проследить за астероидом на основании данных, публикуемых в астрономических ежегодниках, — это немалое достижение. Чтобы наиболее успешно проводить такие наблюдения, следует заранее отметить положение астероида на карте, на которую нанесены звезды меньшей яркости, чем предполагаемый блеск астероида.

Фотографирование астероидов

Можно попытаться фотографировать малые планеты любой фотокамерой, снабженной механизмом сопровождения. В зависимости от положения астероида на орбите фотографии, полученные в разные ночи, позволяют заметить перемещение астероида среди звезд. Очевидно, что, если снимки сделаны вблизи точек стояния (см. с. 61), перемещения не видно. Фотографировать малые планеты можно обычной 35-миллиметровой фотокамерой, но при использовании более широкой пленки и фотокамеры с широким полем зрения результаты существенно улучшаются. Проходя вблизи Земли или пересекая земную орбиту, астероиды иногда перемещаются настолько быстро, что запечатлеваются на фотографиях в виде черточек. Высококачественные фотографии можно использовать для определения точного положения малых планет, что в свою очередь позволяет уточнить параметры их орбит. Прежде всего это относится к малоизученным астероидам, хотя для их наблюдения обычно используют специальные оборудование и методы.

Малые планеты имеют неправильную форму и вращаются вокруг собственной оси, что проявляется в переменности их видимого блеска. Для оценки звездной величины астероида можно использовать те же методы, что и для определения блеска переменных звезд, однако при этом возникают трудности при измерении блеска звезд сравнения. Преодолеть трудности вам помогут фотографии окружающих звезд, полученные через соответствующие фильтры. Как показывает опыт, наибольший успех здесь сопутствует тем астрономам-любителям, которые располагают оборудованием для фотоэлектрических наблюдений.

Покрытия звезд

Одна из интереснейших задач, возникающих при изучении малых планет, связана с наблюдением покрытий звезд. Эта задача особенно привлекла внимание любителей астрономии в последнее время, когда удалось достичь определенных успехов в предсказании и расчетах условий покрытий. При таких наблюдениях используются примерно те же методы, что и при изучении касательных покрытий звезд Луной. Если звезда ярче малой планеты, то следует использовать небольшой телескоп, в который сама планета не видна. Тогда вам удастся заметить неожиданное исчезновение и последующее появление звезды и избежать путаницы, вызванной слиянием двух изображений, которая обычно возникает при наблюдениях в телескоп с большой апертурой.

Нередко координаты звезд и элементы орбит астероидов не известны с достаточной точностью, поэтому незадолго до наблюдений астрономы-профессионалы вносят соответствующие поправки в условия покрытия. Действительно, даже небольшие ошибки могут привести к тому, что область, где по расчетам должно наблюдаться покрытие, сместится на сотни километров.

Рис. 109. Фотография, запечатлевшая прохождение астероида Эрос вблизи звезды κ Близнецов 24 января 1975 г. Предсказанное покрытие звезды астероидом не наблюдалось.
Рис. 110. Астероид можно обнаружить либо по его перемещению от ночи к ночи на фоне звезд (а, б, в), либо по фотографии его следа, который удается получить при длительной экспозиции (г).

Многим астрономам-любителям не составит большого труда учесть эти поправки и переместить свою аппаратуру в более удобное для наблюдений место. Информация о точном времени начала и конца покрытия дает наиболее точное представление о размерах, а иногда и форме малых планет. В ряде случаев наблюдения покрытий позволяют получить данные о спутниках астероидов.

Юпитер

Вид Юпитера в телескоп, вероятно, производит на наблюдателей наиболее сильное впечатление. Юпитер вместе с Сатурном, Ураном и Нептуном относится к планетам-гигантам, которые состоят в основном из легких химических элементов — водорода и гелия. Различные детали, видимые на диске Юпитера, связаны с образованиями в самых внешних слоях его протяженной и мощной атмосферы, в состав которой наряду с легкими химическими элементами входят такие газы, как метан и аммиак. На диске Юпитера различимы как крупномасштабные, так и мелкие детали, вид которых непрерывно меняется. Даже при наблюдениях в небольшой телескоп (с объективом диаметром около 50 мм) можно заметить темные полосы и разделяющие их яркие зоны, а также полярные области. Как и мелкие детали, крупные образования на Юпитере не остаются неизменными; они становятся то ярче, то слабее, а иногда разбиваются на несколько более мелких деталей. Чтобы увидеть и изучить многочисленные мелкие образования в различных частях диска планеты, необходим телескоп с апертурой не менее 150 мм.

Мелкие детали на диске Юпитера обычно называют пятнами (они бывают темными и светлыми); иногда используют также такие названия, как «гирлянды», «плюмажи» и «овалы». Наблюдая вызванное вращением планеты вокруг оси перемещение пятен, а также других темных и светлых образовании по диску, можно заметить, что их движение то ускоряется, то замедляется по мере того, как меняется их положение в атмосфере. Некоторые слабые пятна видны всего в течение нескольких дней, после чего они тускнеют и совсем исчезают. Одно из самых известных образований в атмосфере Юпитера — Большое Красное Пятно, которое, по-видимому, существует без заметных изменений на протяжении уже нескольких сотен лет. Его легко обнаружить даже в небольшие любительские телескопы; не огорчайтесь, если оно покажется вам не столь ярким, каким обычно выглядит на фотографиях и снимках, полученных с борта межпланетных космических аппаратов.

Противостояния Юпитера повторяются через 13 месяцев (т.е. почти в 2 раза чаще, чем у Марса); в этот период, продолжающийся несколько недель, условия для наблюдения планеты наиболее благоприятны. В отличие от Марса Юпитер мало изменяется в размерах от противостояния к противостоянию, что значительно облегчает зарисовки планеты. Готовясь к зарисовкам Юпитера, не забудьте учесть его сплюснутость у полюсов и отразите ее на заготовках контура планеты. Большие размеры Юпитера благоприятствуют его фотографированию.

Рис. 111. На фотографии Юпитера, полученной с Земли, хорошо заметны атмосферные образования, а также спутник Юпитера и его тень на поверхности планеты.
Рис. 112. На этой фотографии, сделанной с борта космического аппарата «Вояджер», хорошо заметно Большое Красное Пятно, представляющее собой долгоживущий вихрь в атмосфере Юпитера.

Юпитер очень быстро вращается вокруг своей оси — именно поэтому он сплюснут у полюсов. Период вращения вокруг оси внутренней, центральной части Юпитера составляет 9 ч 55 мин 30 с. Но из-за наличия мощной, протяженной атмосферы, в которой протекают сложные метеорологические процессы, разные области атмосферы вращаются с разными скоростями. Так, экваториальные зоны обращаются с периодом 9 ч 50 мин 30 с, а период обращения более северных и южных областей составляет 9 ч 55 мин 40 с. В зависимости от периодов вращения и наблюдаемой картины распределения образований на поверхности Юпитер разделен на две существенно различные области: Систему I и Систему II. В астрономических ежегодниках на все числа и время суток указаны долготы для каждой системы по отношению к центру диска планеты.

В телескоп средних размеров на Юпитере удается различить так много деталей, что зарисовки лучше начинать с отдельных образований. Характер вращения Юпитера таков, что каждую ночь в одно и то же время видны различные области планеты. С учетом быстрого вращения Юпитера была разработана специальная методика зарисовки планеты: сначала делается быстрый набросок наиболее заметных двух темных полос и светлых зон, а детали наносятся в дальнейшем по мере того, как попадают в поле зрения наблюдателя при вращении планеты.